MODOS LOCALIZADOS EM SÓLIDOS NÃO CRISTALINOS

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HODOS LOCALIZADOS Etí SÓLIDOS Ni\0 CRISTALINOS

NOH!-IANDO CELSO FERNANDES

TESE APHESEIT'l'ADA À IIACULDADE DI\

FILOSOFIA ₁ C Ií!:NC IAS E LETHJ\S DA

UNIVERSIDADE DE Silo PAULO P_'\RA

CONCURSO DE ｌｉｖｒｅｾｄｏｃ￭ＡＺｎｃｉａ＠

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ｃＡｾ＠

DEIM DE FÍSICA TEÓHICA E !1ilTI!r..

HIÍ:TICA

Sllo PAULO

l<LI\.RÇO DE 1969

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ｓｕｈＬｾｒｉｏ＠

Neste trabalho nós vamos tentar explicar uma série de anom§. lias presentes no estudo das propriedades térmicas de sÓlidos não cristalinos em base a um modêlo que supõe a existência de uma ban-da de modos de vibração localizados, A :' ｾ｣｡ｬｩｺ｡￧￣ｯ＠ aquÍ é entendi da no sentido da atenuação espacial.da vibração quando nos afasta-mos de determinada região do sÓlido, As três propriedades térmicas de sÓlidos amorfos que apresentam comportamento não usual são a cog dutibilidade térmica, o calor especÍfico e o coeficiente de dilata-ção térmica a baixas temperaturas, Existe na liteNltura um número muito grande de resultados que podem servir de guia a elaborações

teÓricas; todavia, devido ao fato de um número maior de experiên-cias ter-se efetuado sôbre o ｱｵｾｲｴｺｯＬ＠ tanto na fase cristalina

co-'110 na fase amorfa, nós vamos durante tÔdo o, trabalho ｵｳ＼ｾｲ＠ êsse

só-lido como referência. Entretanto, quando uma comp2.ração com dados experimentais de outras substâncias puder esclarecer melhor um ｣･ｾ＠

to ponto, não hesitaremos em exibir os dados correspondentes, No primeiro capÍtulo, iremos fazer uJna análise pormenorizada do exce.e. so do calor específico do quartzo vitreo Si

o

_{2 , excesso êsse}

toma-.... - , '

do em relaçao ao quartzo cristalino. Convem notar que, como os d§. dos de calor especÍfico são mais ntwerosos, podemos fazer um estu-do mais geral e nos referir também a excessos no calor específico de outros s9lidos como o germânia vítreo Ge

o

_{2 e a anomalias do} CQ

lor especÍfico de certos polimeros como o plexiglass (PilHA), o po-listireno (PSTY) e o polyvinil ｾ･ｴ｡ｴｯ＠ (PVac). Vamos utilizar

co-'mo ponto d.e pax;tida de uma teoria explicativa dêsses fenômenos, a análise desenvolvida por Tarassov baseada num espectro de frcquên-_··- _. cias de modos unidimensionais; combinada com a teoria de Hosenstock

i · ' . ,

que assume desordem intr:!.llseca da estrutura do solido amorfo. No caso do Si 0

_.

₂ fazemos um cálculo .pormenorizado das consta;ües envo1

.._ . ＮＮＮＮＮＮ｟ｾＮＬ｟ＮＮＬＮＮＮＮＮ＠

.

,

vldas e comparamos os resultados com as dlversas hipoteses explica-tivas existentes. Assumindo a existência de modos de vibraçi":o loc§. lizados, tentaremos etlgumas formas possíveis para a ￭Ｇｵｮ￧ｾＮｯ＠ de dis -tribuiçã.o dêsses modos. Chegamos a um bom acÔrdo com os d2dos exp.§. rimentais usando algumas bandas permitidas. Como os dados referentes ao calor especÍfico nno podem isoladamente fornecer toda a es -truturn do espectro, deixamos uma análise mais pormenorizada para o

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